导航:首页 > 装置知识 > 某同学利用如图实验装置验证机械能
某同学利用如图实验装置验证机械能
发布时间：2021-02-14 00:20:46㈠ 某同学利用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误：
（1））打点计时器不能使用直流电源，应使用交流电源．重物开始释放时应紧靠打点计时器，否则打不到点或打的点太少．
所以实验操作中存在的两处明显错误：①电磁打点计时器接在了直流电源上，②释放纸带时重物离打点计时器太远
（2）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，所以用电磁打点计时器打点时应先接通电源，后释放纸带．
（3）实验中需要对比是否相等的两个量是重物减少的重力势能和增加的动能，
在“验证机械能守恒定律”实验中，由mgh=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
（4）重力势能减小量等于△Ep=mgh=1×9.8×0.2325J=2.28 J．
利用匀变速直线运动的推论
vB=
| (0.3250?0.1550)m |
| 2×0.04s |
EkB=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
由此可得到的结论是在实验误差允许的范围内机械能是守恒的．
故答案为：（1）电磁打点计时器接在了直流电源上；释放纸带时重物离打点计时器太远；
（2）先接通电源开关，再释放纸带；
（3）重物减少的重力势能和增加的动能，不需．
（4）2.28；2.26；在实验误差允许的范围内机械能是守恒的
㈡ 某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H．将钢球从轨道
（1）物体在光滑轨道上下落时，机械能守恒有：mgh=
平抛回后有：x=v 0 t ② H=
联立答①②③解得：x 2 =4Hh． （2）图象如图所示  对比实验结果与理论计算得到的s 2 --h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s 2 数值大于实验的s 2 数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值． （3）由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小．小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率． 所以造成上述误差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力． 故答案为：（1）4Hh． （2）小于． （3）小球与轨道间存在摩擦力． |
㈢ 某同学利用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律. （1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误
| （1）① 打点计时器应接交流电源；②重物释放时应紧靠打点计时器 ；（回2） （舍去EF段）
㈣ 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，其实验的部分原理是利用平抛运动的知识。那么：
㈤ 某同学利用如图（1）所示的实验装置验证机械能守恒定律．倾角θ=37°的轨道末端有一段很短的光滑小圆弧，
|